Wanneer worden meelopend en tegenlopend frezen toegepast bij de productie van matrijzen?

Inleiding

Frezen is een basistechniek in de matrijzenbouw en essentieel om uiteenlopende materialen tot nauwkeurige matrijzen te vormen en af te werken. Hierbij wordt materiaal van een werkstuk verwijderd om de gewenste vorm of afwerking te verkrijgen. In deze context zijn er twee belangrijke freesmethoden: meelopend frezen en het meer conventionele tegenlopend frezen. Deze methoden, die vaak bij CNC-frezen (Computer Numerical Control) worden gebruikt, verschillen fundamenteel in werkwijze en effect op het bewerkingsproces.

Het verspaningsproces bij matrijsbewerking moet uit ten minste drie fasen bestaan: voorbewerken, semifijnbewerken en nabewerken, soms aangevuld met superfijnbewerken. Voor voorbewerken zijn kogelkopfrezen, rondplaatfrezen en frezen met een grote neusradius geschikt. Bij semifijnbewerken worden radiusfrezen, rondplaatfrezen en kogelkopfrezen gebruikt. Voor nabewerken worden rondplaatfrezen en kogelkopfrezen ingezet; voor het wegfrezen van restmateriaal gebruikt men rondplaatfrezen, kogelkopfrezen en rechte vingerfrezen. In elke fase is het belangrijk een gelijkmatig verdeelde bewerkingstoeslag voor de volgende fase over te laten.

Het is erg belangrijk om het snijproces te optimaliseren door de vorm van de afschuining, het speciale snijgereedschap, de grootte en snijparameters, de merkcombinatie en de geschikte freesstrategie te kiezen. Dus, moet er omlaag of omhoog gefreesd worden bij het bewerken van matrijzen? Het antwoord is klimfrezen.

II.Klimfrezen bij de productie van gietvormen

Klimfrezen is een werkmodus in het freesproces die wordt gekenmerkt door het feit dat de draairichting van de frees dezelfde is als de aanvoerrichting van het werkstuk. Hier volgen enkele details over omlaag frezen:

Toepasselijke situatie:

Meelopend frezen is geschikt voor werkstukken met een kleine bewerkingstoeslag of dunne bewerking en wordt doorgaans voor nabewerking gebruikt. Als het werkstukoppervlak geen harde huid heeft en het voedingsmechanisme van de machine soepel werkt, wordt meelopend frezen eveneens aanbevolen om de oppervlaktekwaliteit van het kunststofonderdeel te waarborgen en slijtage van de freestanden te beperken.

Invloed van snijkracht:

Tijdens het neerwaarts frezen zal de snijkracht het werkstuk naar de werkbank drukken, waardoor de stabiliteit van het werkstuk behouden blijft en de bewerkingsnauwkeurigheid verbeterd wordt.

Vergelijking met andere freesmethoden:

Vergeleken met opwaarts frezen kan de frees in het werkstuk bijten en de dikste spanen afsnijden wanneer het snijden begint, terwijl bij opwaarts frezen de frees een bepaalde afstand over het werkstuk moet glijden voordat het snijden begint. Snijd tot de maximale snijdikte is bereikt.

Opmerking:

Hoewel omlaag frezen in de meeste situaties gunstig is, zijn er enkele specifieke situaties waarin omhoog frezen kan worden overwogen, zoals wanneer de bewerkingsmachine problemen heeft met de schroefdraadspeling of bij het werken met werkstukken met een harde huid.

Samengevat is neerwaarts frezen een aanbevolen freesmethode, vooral geschikt voor afwerkingsvereisten van hoge kwaliteit.

III.Conventioneel frezen bij de productie van gietvormen

Conventioneel frezen verkennen

Conventioneel frezen, ook wel bovenfrezen genoemd, is een fundamentele techniek in de wereld van de machinale bewerking. Opfrezen verwijst naar de relatie tussen de richting waarin de frees in het werkstuk draait en de conventionele snij- of aanvoerrichting bij omtrekfrezen, waarbij de draairichting van de frees tegenovergesteld is aan de aanvoerrichting van het werkstuk. Specifiek:

Veranderingen in snijdikte:

Tijdens het opwaarts frezen neemt de snijdikte geleidelijk toe vanaf nul en bereikt uiteindelijk de maximale waarde. Hierdoor kunnen de snijtanden over het bewerkte oppervlak glijden, waardoor de oppervlakteverharding verergert en de oppervlaktekwaliteit van het werkstuk wordt aangetast.

Invloed van de richting van de snijkracht:

Bij neerwaarts frezen is de verticale snijkrachtcomponent op het werkstuk neerwaarts, wat helpt om de klemming van het werkstuk te stabiliseren. Bij opwaarts frezen is de snijkracht opwaarts, wat trillingen kan veroorzaken. Vooral bij het frezen van werkstukken met een harde huid kan het werkstuk hierdoor loskomen.

Stabiliteit:

Aangezien de richting van de snijkrachtcomponent tegengesteld is aan de richting van de voedingsbeweging, is de freestafel tijdens het opwaarts frezen relatief stabiel en niet gevoelig voor axiale bewegingen, waardoor de impact op de freestanden wordt verminderd en de levensduur van de frees wordt verlengd.

Toepasselijkheid:

Hoewel opwaarts frezen in sommige situaties (zoals bij grote zaagsneden) voor een soepeler bewerkingservaring kan zorgen, is het over het algemeen niet geschikt voor het bewerken van werkstukken met een harde huid, omdat het werkstuk dan in direct contact kan komen met de harde huid, wat kan leiden tot bewerkingsproblemen.

Samengevat is opwaarts frezen een freesmethode waarbij de draairichting van de frees tegengesteld is aan de aanvoerrichting van het werkstuk. In praktische toepassingen moeten de voor- en nadelen echter worden afgewogen op basis van de specifieke situatie.

IV.Vergelijking tussen klimmen en conventioneel frezen

Beslissingsfactoren

Bij de keuze tussen klimfrezen en conventioneel frezen bij het maken van matrijzen spelen verschillende kritische factoren een rol. Deze factoren helpen machinisten en ingenieurs bij het kiezen van de meest geschikte freesmethode voor hun specifieke behoeften.

Materiaalsoort: De keuze van de freesmethode hangt sterk af van het te bewerken materiaal. Zachtere materialen zoals aluminium presteren vaak beter bij meelopend frezen, terwijl hardere materialen zoals gietijzer de robuustheid van tegenlopend frezen kunnen vereisen.

Gewenste oppervlakteafwerking: Als een hoogwaardige afwerking met minder oppervlakteruwheid vooropstaat, heeft meelopend frezen doorgaans de voorkeur. Tegenlopend frezen kan daarentegen worden gekozen voor voorbewerkingen waarbij de afwerking minder kritisch is.

Machinecapaciteiten: Niet alle freesmachines, vooral oudere of handbediende modellen, kunnen de krachten bij meelopend frezen aan. Het vermogen van de machine om de gerichte krachten en mogelijke gereedschapsafbuiging op te vangen, speelt een doorslaggevende rol bij deze keuze.

Gereedschapsdiameter: De gereedschapsgrootte kan de keuze beïnvloeden. Grotere gereedschappen zijn mogelijk beter bestand tegen de belasting van tegenlopend frezen, terwijl kleinere, sneller afbuigende gereedschappen baat kunnen hebben bij meelopend frezen.

Klimmen versus conventioneel frezen

Inzicht in de scenario’s die de voorkeur geven aan elk freestype en hun invloed is essentieel om optimaal te kunnen verspanen.

Situaties waarin meelopend frezen de voorkeur heeft:

CNC precisiebewerking waarbij een glad oppervlak vereist is.

Zachtere materialen verspanen die gevoelig zijn voor scheuren of bramen.

Bewerkingen op moderne CNC-freesmachines die ontworpen zijn om de richtingskrachten van klimfrezen aan te kunnen.

Situaties waarin tegenlopend frezen de voorkeur heeft:

Voorbewerkingen waarbij afwerking niet het belangrijkste aandachtspunt is.

Bewerk harde materialen die mogelijk overmatige slijtage veroorzaken bij klimfrezen.

Te gebruiken op oudere of handmatige freesmachines die mogelijk niet bestand zijn tegen de krachten bij klimfrezen.

Invloed op gereedschapsslijtage, warmteontwikkeling en oppervlakteruwheid:

Meelopend frezen: Dit leidt doorgaans tot minder gereedschapsslijtage, omdat de spaandikte maximaal begint en tot nul afneemt. Daardoor ontstaat ook minder warmte, blijven gereedschap en werkstuk behouden en wordt een gladder oppervlak met minder ruwheid verkregen.

Tegenlopend frezen: Dit kan meer gereedschapsslijtage veroorzaken doordat het snijden bij een spaandikte van nul begint, wat meer wrijving en warmte oplevert. Het oppervlak kan hierdoor ruwer worden, maar de methode kan gunstig zijn voor bepaalde materialen en voorbewerkingen.

Samengevat hangt de keuze tussen meelopend en tegenlopend frezen af van talrijke factoren, waaronder materiaalsoort, gewenste afwerking, machinecapaciteiten en gereedschapsgrootte. Beide methoden hebben eigen voordelen en ideale toepassingen; de keuze moet aansluiten op de specifieke eisen van het matrijzenbouwproces.

**V.**Redenen om meelopend te frezen

Wanneer de snijkant net aan het snijden is, kan de spaandikte de maximale waarde bereiken bij voorwaarts frezen en is deze het laagst bij omgekeerd frezen. Over het algemeen is de standtijd bij omgekeerd frezen korter dan bij neerwaarts, conventioneel en klimmend frezen omdat de De warmte is aanzienlijk hoger dan bij neerwaarts frezen. Wanneer de spaandikte toeneemt van nul tot de maximale waarde bij opwaarts frezen, wordt er meer warmte gegenereerd omdat de wrijving op de snijkant sterker is dan bij frezen. De radiale kracht is ook aanzienlijk hoger bij opwaarts frezen. Dit heeft een negatieve invloed op de spindellagers.

Bij neerwaarts frezen wordt de snijkant voornamelijk blootgesteld aan drukspanning, wat een gunstiger effect heeft op hardmetalen beitelplaatjes of volhardmetalen gereedschappen dan de trekkrachten die ontstaan bij opwaarts frezen. Er zijn natuurlijk uitzonderingen, bij het gebruik van volhardmetalen frezen voor zijfrezen, vooral in geharde materialen, wordt de voorkeur gegeven aan omgekeerd frezen, waardoor het gemakkelijker is om rechte wanden te krijgen met nauwere toleranties en betere hoeken van 90 graden. Spend. Dit komt voornamelijk door de richting van de snijkracht, als er een zeer scherpe snijkant wordt gebruikt in de snede, zal de snijkracht het mes naar het materiaal toe “trekken”, wat een ander voorbeeld van omgekeerd frezen is frezen met een oude handfreesmachine. De oude freesmachine heeft een grote schroefspeling. Omgekeerd frezen genereert snijkracht om de speling weg te werken en de freesbeweging stabieler te maken.

Conclusie

De keuze van de freestechniek is niet alleen technisch, maar ook strategisch. Deze keuze kan de efficiëntie, het resultaat en de kosteneffectiviteit van het matrijzenbouwproces aanzienlijk beïnvloeden.

Klimfrezen, met zijn voordelen in het produceren van een superieure oppervlakteafwerking en het verminderen van gereedschapsslijtage, is vaak de voorkeurstechniek in moderne CNC-bewerkingsomgevingen, vooral bij het werken met zachtere materialen of wanneer precisie van het grootste belang is. De mogelijkheid om spaandikte en doorbuiging van het gereedschap te minimaliseren maakt het een optimale keuze voor gedetailleerde en afwerkingsgevoelige projecten.

Conventioneel frezen daarentegen behoudt zijn relevantie en belang, vooral in situaties waar klimfrezen mogelijk niet geschikt is. De effectiviteit bij voorbewerkingen, de compatibiliteit met hardere materialen en de geschiktheid voor traditionele of handmatige freesmachines maken het een onmisbare techniek in bepaalde contexten. Conventioneel frezen blijft een betrouwbare aanpak, vooral in de fasen voorafgaand aan de afwerking of wanneer er gewerkt wordt met apparatuur die niet geoptimaliseerd is voor de ontberingen van het klimfreesproces.

De beslissing tussen klimmen en een conventioneel freesproces moet daarom worden genomen na zorgvuldige overweging van verschillende factoren: het materiaal dat wordt bewerkt, de gewenste oppervlakteafwerking, de mogelijkheden van de freesmachine en de specifieke kenmerken van het gebruikte gereedschap. Elk project in de matrijzenmakerij is uniek en inzicht in deze nuances is de sleutel tot het kiezen van de juiste freesstijl.

Kortom, de kunst van matrijzenbouw wordt aanzienlijk verbeterd door de juiste freestechniek doordacht toe te passen. Of men nu kiest voor meelopend frezen vanwege de finesse en precisie, of voor tegenlopend frezen vanwege de robuustheid en geschiktheid voor zwaarder werk, het uiteindelijke doel blijft hetzelfde: het matrijzenbouwproces optimaliseren voor kwaliteit, efficiëntie en technische uitmuntendheid.

Ontvang concurrerende prijzen, DFM-feedback en een productieplanning van het engineeringteam van ZetarMold.

Vraag een gratis offerte aan → Bekijk onze complete gids over spuitgieten voor een uitgebreid overzicht.